LAPORAN AKHIR

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

ANALISA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH UNTUK PEMBUATAN SUMUR WARGA DENGAN METODE VLF-EM (VERY LOW

FREQUENCY-ELECTROMAGNETIC) DI DAERAH RENGEL, GOA NGERONG, TUBAN, JAWA TIMUR

BIDANG KEGIATAN :

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh

Irwansyah Ramadhani (1112100039) Angkatan 2012Amalia Dwi Arifin (1112100029) Angkatan 2012Laili Muflich (1112100033) Angkatan 2012Dyah Ayu Daratika (1112100040) Angkatan 2012Samsul Arifai (1110100048) Angkatan 2010

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016

LAPORAN AKHIR

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

ANALISA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH UNTUK PEMBUATAN SUMUR WARGA DENGAN METODE VLF-EM (VERY LOW

FREQUENCY-ELECTROMAGNETIC) DI DAERAH RENGEL, GOA NGERONG, TUBAN, JAWA TIMUR

BIDANG KEGIATAN :

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh

Irwansyah Ramadhani (1112100039) Angkatan 2012Amalia Dwi Arifin (1112100029) Angkatan 2012Laili Muflich (1112100033) Angkatan 2012Dyah Ayu Daratika (1112100040) Angkatan 2012Samsul Arifai (1110100048) Angkatan 2010

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016

i

PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan: ANALISA ALIRAN SUNGAI BAWAH TANAH UNTUK PEMBUATAN SUMUR WARGA DENGAN METODE VLF-EM (VERY LOW FREQUENCY-ELECTROMAGNETIC) DI DAERAH RENGEL, GOA NGERONG, TUBAN, JAWA TIMUR.

2. Bidang Kegiatan : PKM-P3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Irwansyah Ramadhanib. NRP : 1112100039c. Jurusan : Fisikad. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabayae. Alamat Rumah/Telp/HP : Jl. Peta Barat RT 004 RW 007 No.223

Jakarta Barat/085697220021f. Alamat email : irwansyahramadhani@gmail.com

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 4 orang5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr.rer.nat Eko Minarto, M.Sib. NIDN : 0005027503c. Alamat Rumah dan HP : Jl. Seroja Nomor 1 Ceweng-Jombang/

0812494954096. Biaya Kegiatan Total

Dikti : Rp7.500.000,00Sumber lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5bulan

Menyetujui,Surabaya, 07 Juni 2016

Ketua Pelaksana Kegiatan

( Irwansyah Ramadhani ) NIM. 1112100039

Dosen Pendamping

(Dr.rer.nat Eko Minarto, M.Si) NIDN. 0005027503

ii

Ketua Jurusan Fisika ITS

(Dr. Ing. Yono Hadi Pramono, M.Eng)NIP. 196909041992031003

Wakil Rektor Bidang Akademik dan Kemahasiswaan

(Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng)NIP. 196702031991021001

RINGKASAN

Terdapat aliran sungai bawah tanah di daerah Goa Ngerong, Rengel, Tuban, Jawa Timur. Oleh karena itu, survei Geofisika dengan metode VLF (Very Low Frequency) dapat diterapkan di daerah tersebut. Tujuan dari survei geofisika ini adalah mengetahui arah aliran sungai bawah tanah yang dapat di gunakan sebagai studi kebencanaan. Studi kebencanaan ini di maksudkan agar Goa Ngerong tidak mengalami keruntuhan karena ketidaktahuan penambang saat menambang kapur. Metode VLF (Very Low Frequency) merupakan salah satu metode geofisika yang bersifat pasif karena metode ini menangkap medan elektromagnetik alami bumi. Medan elektromagnetik bumi ini berasal dari pemancar - pemancar radio berfrekuensi sangat redah dengan daya besar yang biasanya digunakan untuk kepentingan navigasi kapal-kapal selam. Pemancar-pemancar radio ini memberikan medan electromagnet primer pada bumi. Pemberian medan elektromagnetik pada bumi ini menyebabkan gangguan medan magnetik alamiah bumi dan akan menimbulkan arus eddy (Eddy Current) yang menimbulkan medan magnetik sekunder. Medan elektromagnetik sekunder ini akan memperkecil medan elektromagnetik primer dan membentuk suatu selisih medan electromagnet. Selisih medan electromagnet ini akan ditangkap oleh alat VLF-EM Envi Scrintex yang merupakan peralatan utama dalam penelitian ini. Metode VLF-EM ini tepat digunakan dalam penelitian ini karena bermanfaat untuk penentuan target geofisika yang bersifat konduktif. Metode VLF-EM lebih baik dibandingkan metode sejenis dalam meneliti lapisan konduktif. Hal ini di karenakan VLF-EM dapat di gunakan untuk melakukan survei dangkal maupun dalam dan juga cocok di gunakan untuk melakukan penelitian di daerah karbonat. Dari pengambilan data ini, didapatkan data berupa data Inphase, quadrature, T-field dan tilt (Resistivitas). Data pengukuran ini merupakan superposisi antara sinyal yang berasal dari anomali dan gangguan (noise). Gangguan (noise) pada data akan berpengaruh pada model yang didapatkan, sehingga harus dihilangkan. Untuk menghilangkan noise tersebut, dilakukan proses penghalusan data (smoothing). Dari data yang telah dilakukan penghalusan tersebut dilakukan proses inversi untuk mengetahui parameter model yang akan di gunakan dalam permodellan. Dari proses inversi ini menggunakan software Inv2DVLF dan didapatkan resistivitas dibawah permukaan tanah. Proses terakhir yang dilakukan untuk mendapatkan model yaitu dengan menggunakan software suffer untuk menghasilkan peta kontur bawah permukaan. Dan dapat diketahui nilai konduktifitas bawah permukaan tanah melalui warna-warna pada peta kontur tersebut.

Kata kunci: Medan Elektromagnetik, Resistivitas, VLF-

iii

iv

DAFTAR ISI

Halaman Judul........................................................................................................iHalaman Pengesahan..............................................................................................iiRingkasan...............................................................................................................iiiDaftar Isi.................................................................................................................iiiDaftar Gambar........................................................................................................ivDaftar Tabel............................................................................................................ivBAB 1. PENDAHULUAN....................................................................................1

I.1. Latar Belakang.......................................................................................1I.2. Perumusan Masalah................................................................................2I.3. Tujuan.....................................................................................................2I.4. Luaran yang diharapkan.........................................................................3I.5. Manfaat Program....................................................................................3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................32.1 Kondisi Geografis dan Geologi Rengel, Tuban, Jawa Timur................32.2 Metode VLF-EM.....................................................................................42.3 Medan VLF-EM......................................................................................52.4 Sinyal VLF-EM.......................................................................................62.5 Resistivitas Semu...................................................................................7

BAB 3. METODE PENILITIAN.........................................................................73.1 Desain Survei.........................................................................................73.2 Pengolahan Data.....................................................................................8

BAB 4. HASIL YANG DICAPAI........................................................................9BAB 5. PENUTUP...............................................................................................14

5.1 Kesimpulan...........................................................................................155.2 Saran.....................................................................................................15

DAFTAR GAMBARGambar 3.1 Flow Chart Pelaksanaan Kegiatan......................................................7Gambar 3.2 Desain Akuisisi...................................................................................8Gambar 4.1 Data Akuisisi untuk Line 1.................................................................9Gambar 4.2 Data Akuisisi untuk Line 2................................................................10Gambar 4.3 Data Akuisisi untuk Line 3................................................................10Gambar 4.4 Hasil Filter Fraser untuk Line 1........................................................11Gambar 4.5 Hasil Filter Fraser untuk Line 2........................................................11Gambar 4.6 Hasil Filter Fraser untuk Line 3........................................................12Gambar 4.7 Hasil Filter Karous-Hjelt untuk Line 1.............................................12Gambar 4.8 Hasil Filter Karous-Hjelt untuk Line 2.............................................13Gambar 4.9 Hasil Filter Karous-Hjelt untuk Line 3.............................................13Gambar 4.10 Pola Aliran Sungai Bawah Tanah....................................................14

DAFTAR TABELTabel 3.1 Parameter Akuisisi Data VLF-EM..........................................................8

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang`

Dari segi keadaan geologi, daerah Rengel yang berada dikabupaten Tuban, Jawa Timur didominasi oleh endapan yang umumnya berupa batuan karbonat. Banyak pula perbukitan kapur diderah penelitian tersebut. Batuan karbonat adalah suatu batuan yang mengandung mineral karbonat lebih dari 50% dari unsur penyusunnya. Pada daerah ini telah di lakukan penelitian yang memanfaatkan metode geofisika antara lain self potential, resistivity, geomagnet, dan VLF-EM. Diantara keseluruhan metode yang di gunakan memiliki tujuan yang sama, yaitu ingin mengetahui arah aliran sungai bawah tanah Goa Ngerong tanpa harus menyusuri bagian dalam goa tersebut. Di antara beberapa metode tersebut, pasti ada kelemahan-kelemahan yang membuatnya tidak dapat di gunakan pada daerah penelitan. Dari segi metode geofisika yang bersifat aktif, yaitu metode resistivity, tidak mendukung dalam penelitian ini. Penyebab pertama adalah porositas batauan karbonat yang besar sehingga arus akan sulit untuk merambat lebih dalam untuk melewati batuan karbonat. Penyebab yang kedua adalah batuan karbonat biasanya terletak pada kedalaman yang cukup dalam sehingga arus yang di gunakan pada metode resistivity harus memiliki sumber yang besar karena akan terjadi faktor peredaman dalam lapisan karbonat. Dari segi metode geofisika yang bersifat pasif, lebih cocok di gunakan dalam penelitian ini, masih terdapat beberapa kelemahan yang membuatnya tidak dapat di gunakan dalam penelitian ini. Metode self potential yang memanfaatkan perbedaan potensial alami bawah permukaan tanah kurang tepat di gunakan dalam penelitian ini. Hal ini disebabkan tidak efektifnya penggunaan self potential di daerah karst. Metode geomagnet yang memanfaatkan intensitas medan magnet batuan yang di hasilkan dari medan magnet bumi juga kurang tepat di gunakan dalam penelitian ini. Hal ini di sebabkan metode ini lebih cocok di gunakan untuk mengetahui jebakan mineral. Metode yang lebih tepat di gunakan adalah metode VLF-EM karena metode ini memanfaatkan medan elektromagnetik alami bumi dan dapat meneliti baik dangkal maupun dalam dan tidak terpengaruh kondisi geologi setempat.

VLF-EM (Very Low Frequency- Electromagnetik) merupakan salah satu metode geofisika yang bersifat pasif, artinya dalam pengukuran data dilapangan tidak perlu melakukan pemberian reaksi pada bumi untuk medapatkan respon bumi. MetodeVLF-EM memanfaatkan medan elektromagnetik berfrekuensi rendah namun memiliki daya yang besar yang dihasilkann oleh pemancar radio. Medan elektromagnetik ini merupakan gelombang primer dengan panjang gelombang yang besar, sehingga gelombang VLF-EM dapat mengalami difraksi dalam bahan yang memiliki hambatan besar dan dapat mengalami penyebaran sebagai gelombang permukaan (ground) mengikuti struktur dari bumi. Respon bumi terhadap medan elektromagnetik primer ini adalah timbul arus eddy (Eddy

2

Current) pada daerah kondukti yang menyebabkan timbulnya medan magnetik sekunder. Besarnya medan magnetik sekunder ini dipengaruhi sifat konduktifitas benda yang berada dibawah permukaan tanah. Medan elektromagnetik sekunder ini akan memperkecil medan elektromagnetik primer dan membentuk suatu selisih medan electromagnet. Selisih medan electromagnet ini meliputi beberapa nilai, yaitu intensitas, fase, dan arah yang menyatakan daerah mana yang merupakan daerah konduktif. Metode VLF-EM dipilih dalam penelitian ini karena air yang berada didalam Goa Ngerong bersifat konduktif, sehingga metode ini dapat menentukan dengan baik kearah mana arah alirannya. Penelitian ini sebagai studi lingkungan dan kebencanaan karena di atas Goa Ngerong terdapat tambang kapur. Apabila para penambang kapur salah dalam melakukan penambangan kapur, maka dapat menyebabkan runtuhnya sungai bawah tanah.

Dalam pengambilan data, terlebih dahulu disiapkan peralatan yang dibutuhkan yaitu VLF-EM Envi Scrintex, aki, kompas geologi, Global Positioning System (GPS), dan meteran. Mula-mula dibuat desain lintasan dan spasi yang akan digunakan. Semakin kecil jarak spasinya maka akan semakin baik model yang akan didapatkan. Data yang didapatkan saat di lapangan adalah Inphase, quadrature, T-field, dan tilt (Resistivittas). Proses pengolahan data dilakukan dalam beberapa tahap meliputi pemasukan data pada excel untuk mengetahui grafik hubungan inphase dan quadrature. Tahap berikutnya yaitu filtering untuk menghilangkan noise. Dari tahap filtering ini diperoleh data parameter inphase dan quadrature yang bebas dari noise. Tahap selanjutnya yaitu proses inverse dan akan diperoleh parameter model berupa model resistivitas bawah permukaan, model sensitivitas, dan korelasi antara kurva hasil estimasi dengan kurva hasil observasi. Tahap akhir yang dilakukan untuk mendapatkan model yaitu dengan menggunakan software suffer untuk menghasilkan peta kontur bawah permukaan dan dapat diketahui nilai konduktifitas bawah permukaan tanah melalui warna-warna pada peta kontur tersebut.

1.2 Perumusan MasalahPermasalahan dalam penelitian ini yaitu:

1. Bagaimana metode VLF-EM memperoleh gambaran struktur lapisan bawah permukaan tanah yang terdiri dari batuan karbonat.

2. Bagaimana arah aliran sungai bawah tanah yang ada di daerah Goa Ngerong, Rengel, Tuban, Jawa Timur.

1.3 TujuanBerkaitan dengan permasalahan yang akan dipecahkan, maka tujuan

penelitian yang akan dicapai adalah:1. Mengetahui gambaran yang di peroleh metode VLF-EM memperoleh mengenai

struktur lapisan bawah permukaan tanah yang terdiri dari batuan karbonat.

3

2. Mengetahui arah aliran sungai bawah tanah yang ada di daerah Goa Ngerong, Rengel, Tuban, Jawa Timur.

1.4 Luaran yang DiharapkanLuaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut

1. Gambaran bawah permukaan tanah dengan metode geofisika VLF-EM2. Arah aliran sungai bawah tanah3. Daerah rawan penambangan yang dapat menyebabkan runtuhnya goa bawah

tanah4. Artikel ilmiah dan hak paten penelitian

1.5. Manfaat ProgramKegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memberikan informasi mengenai arah aliran sungai bawah tanah2. Memberikan informasi kepada para penambang kapur mengenai daerah rawan

yang dapat menyebabkan runtuhnya goa bawah tanah.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi geografis dan Geologi Rengel, Tuban, Jawa Timur

Gambar 2.1 Peta Geologi Rengel, Tuban, Jawa Timur(Sumber : http//Googlemaps.com)

Dalam segi geografis, kabupaten Tuban Jawa Timur merupakan wilayah yang berada di jalur Pantura Pulau Jawa, terletak pada koordinat 111° 30’ sampai dengan 112° 35’ Bujur Timur dan 6° 40’ sampai dengan 7° 18’ Lintang Selatan dengan batas wilayah Sebelah Utara adalah Laut Jawa, Sebelah Timur adalah Kabupaten Lamongan, Sebelah Selatan adalah Kabupaten Bojonegoro, dan Sebelah Barat adalah Kabupaten Rembang dan Blora (Jawa Tengah). Luas wilayah kabupaten Tuban adalah 183.994.562 Ha. Panjang pantai 65 Km

4

membentang dari arah timur kecamatan palang sampai barat kecamatan bancar. Sedangkan luas wilayah lautan meliputi 22.608 Km2. Secara geologis Kabupaten Tuban termasuk dalam cekungan Jawa Timur utara yang memanjang pada arah barat – timur mulai dari semarang sampai Surabaya. Sebagian besar Kabupaten Tuban termasuk dalam Zona Rembang yang didominasi endapan, umumnya berupa batuan karbonat. Zona Rembang didominasi oleh perbukitan kapur. Keadaan tanah di Kabupaten Tuban terdiri dari tiga keadaan, yaitu Mediteran merah kuning yang berasal dari endapan batu kapur di daerah bukit sampai gunung ( 38% ) dari luas wilayah, terdapat dikecamatan Semanding, Montong , Kerek, Palang, Jenu, sebagian Tambakboyo, Widang, plumpang dan Merakurak. Kedua adalah aluvial, berasal dari endapan didaerah daratan dan cekungan ( 34% dari luas wilayah, terdapat di Kecamatan Tambakboyo, Bancar, Tuban, Palang, Rengel, Soko, Parengan, singgahan, Senori dan Bangilan. Dan yang terakhir adalah Grumusol, berasal dari endapan batuan di daerah yang bergelombang ( 5% dari luas wilayah ) terdapat dikecamatan Bancar, jatirogo, dan Senori. Dari segi topografi, ketinggian daratan di Kabupaten Tuban berkisar antara 5-182 m di atas permukaan laut (dpl). Bagian utara merupakan dataran rendah dengan ketinggian 0-15 m diatas permukaan laut, bagian selatan dan tengah juga merupakan dataran rendahdengan ketinggian 5-500 m. Daerah yang berketinggian 0-25 m terdapat disekitar pantai dan sepanjang bengawan solo sedangkan daerah yang berketinggian diatas 100 m terdapat di kecamatan Montong. Luas lahan pertanian di Kabupaten Tuban adalah 183.994,562 Ha yang terdiri lahan sawah seluas 54.860.530 Ha dan lahan kering seluas 129.134.031 Ha

2.2 Metode VLF-EMMetode VLF-EM (very low frequency) merupakan salah satu metode

geofisika yaitu metode jenis Elektromagnetik. VLF-EM merupakan metode pasif dimana untuk mendapatkan tanggapan bumi melalui pemanfaatan gelombang elektromagnetik yang dibangkitkan oleh pemancar- pemancar radio berfrekuensi sangat redah dengan daya besar yang biasanya digunakan untuk kepentingan navigasi kapal-kapal selam. Frekuensi yang digunakan antara 15 kHz – 30 kHz. Metode VLF-EM umumnya digunakan untuk pencarian bahan-bahan yang bersifat konduktif tinggi. Radio pemancar gelombang EM menghasilkan komponen medan listrik dan komponen medan magnet. Jika di bawah permukaan tanah terdapat suatu medium yang bersifat konduktif, maka komponen medan magnetik yang berasal dari gelombang elektromagnetik primer akan menginduksi medium konduktif dan menimbulkan arus Eddy (Eddy Current). Arus Eddy ini menimbulkan medan elektromagnetik sekunder yang mempunyai komponen horizontal dan komponen vertikal. Medan elektromagnetik sekunder ini akan memperkecil medan elektromagnetik primer dan membentuk suatu selisih medan electromagnet. Selisih gelombang elektromagnetik inilah yang akan dideteksi oleh peralatan VLF-EM. Peralatan eletromagnetik VLF-EM hanya dimanfaatkan

5

sebagai penerima (receiver) selisih gelombang electromagnet tersebut. Medan elektromagnet sekunder memiliki bagian yang sefase (inphase) dan berbeda fase (quadrature) dengan medan elektromagnetik primer. Adapun besar medan elektromagnetik sekunder sangat tergantung dari sifat konduktifitas benda yang berada di bawah permukaan. Semakin besar konduktifitasnya, maka makin besar pula gelombang elektromagnetnya (Sungkonoet al. 2014)

Medan elektromagnetik primer pada sebuah pemancar radio memiliki komponen medan listrik vertical EPz dan komponen medan magnetik horizontal HPy dimana keduanya saling tegak lurus terhadap arah perambatan ke sumbu x.

2.3 Medan VLF-EMMetode Very Low Frequency (VLF) merupakan salah satu metode

elektromagnetik yang digunakan untuk memprediksi nilai resistivitas struktur bawah permukaan tanah berdasarkan medan elektromagnetik yang dipancarkan dari bumi. Medan elektromagnetik yang merambat pada konduktivitas batuan σ , permitivitas dielektrik ∈, dan permeabilitas µ. Untuk memahami perambatan gelombang elektromagnetik, dibutuhkan persamaan maxwell dalam bentuk hubungan vektor medan listrik dan medan magnet, yaitu (Yih Jenget al. 2010)

∇ × H = (σ + iω∈) E (2.1)∇ × E = (iωµ0) (2.2)∇. ( ∈ E) = q (2.3)∇. H = 0 (2.4)

dengan Ee i ω t dan He i ω t masing-masing merupakan vektor medan listrik dan vektor medan mmagnet. Pada persamaan maxwell baris pertama, baagin kanan terdapat kuantisasi Јcond=¿ σ, Јdisp=¿ iω∈ E dan Ј = (σ + iω∈) E yang masing-masing merupakan rapat arus konduksi, displacement, dan total (Telford, 1990). Rapat arus displacement merupakan efek dielekti elektrik, atomik, molekuler, dan perubahan ruang pollarisasi bahan permitivitas dielektrik akibat medan listrik sebagai fungsi waktu. Selanjutnya, diasumsikan gelombang datar adalah gelombang yang miring terhadap permukaan bumi pada bidang y-z arah sumbu z adalah arah strike geolistriknya. Oleh karena itu, komponen medan EM hanya bervariasi pada daerah y dan z. Hal ini terkait dengan modus TE (Transverse Electric) dan modus TM (Transverse Electric). Penjalaran gelombang pada alat VLF tergolong dalam mode TE (Transverse Electric). Hal ini disebabkan output pada alat VLF berupa data triper (Hz/Hy) yang memiliki bilangan komplek akibat dari polarisasi antara Hz dan Hy yang berbentuk ellips atau lingkaran. Apabila berbentuk ellips jika Hz dan Hy memiliki besar yang tidak sama dan berbentuk lingkaran jika Hz dan Hy bernilai sama. Bagian real data triper ditujukkan dalam

6

nilai inphase sedangkan nilai imaginer ditunjukkan dengan nilai quadrature. Modus TE memiliki persamaan (Fernando,2006)

∂ H z

∂ y−

∂ H y

∂ z=¿ (σ + iω∈) E

(2.5)∂ E x

∂ z=¿ -iωµH y

(2.6) ∂ E x

∂ y=¿ iωµH x

(2.7)

2.4 Sinyal VLF-EMSinyal VLF yang dipancarkan oleh pemancar radio memiliki daya radiasi

tertentu yang dapat didekati dengan persamaan (Kearey, 2002)

P = 7x10−13 V 2C2he2 f 4 watt (2.8)

dengan V merupakan tegangan yang melalui antena, C merupakan kapasitansi antena, he merupakan ketinggian efektif antena, dan f adalah frekuensi yang dioperasikan. Sedangkan harga komponen medan listrik dan medan magnet pada jarak tertentu dari pemancar dengan asumsi tanah adaalah penghantar sempurna dan data yaitu (Lin et al, 2007)

Ez = 9,5 √Pr

(2.9)

Hφ = E zȠ (2.10)

dengan P adalah daya radiasi dari pemancar, EZ adalah harga maksimum medan lisrik, H φ harga maksimu medan magnetik, r merupakan jarak dari pemancar dan Ƞmerupakan impedansi intrinsik ruang hampa.

Asumsi yang dibuat tidaklah tepat seperti kenyataanna. Hal ini disebabkan ada beberapa faktor berpengaruh yang harus dipertimbangkan, yaitu bumi tidaklah datar, melainkan berbentuk bulat (sferis) dan bumi dikelilingi oleh ionosfer. Pengaruh dari bumi yang berbentuk sferis ini mengakibatkan semakin berkurangnya sinyal yang dipancarkan oleh radio pemancar gelombang elektromagnetik. Ionosfer mengakibatkan sinyal VLF-EM dapat dideteksi pada jarak jauh yang disebabkan oleh adanya electron bebas dalam ionosfer menyebabkan reaksi sebagai lapisan pemantul pada frekuensi VLF-EM. Pada VLF-EM, terdapat gangguan (noise) utama dalam penerimaan sinyal VLF-EM yang dihasilkan oleh radiasi medan elektromagnetik ketika terjadi prose pelepasan

7

petir di atmosfer. Hal ini menyebabkan laju atenuasi/pelemahan pada frekuensi VLF berubah menjadi rendah secara ekstrim. Aktifitas badai Guntur yang berubah baik terhadap lokasi di permukaan bumi maupun waktu, mengakibatkan terjadinya tingkatan gangguan yang diterima. Gabungan dari pola ini adalah variasi dimana aktifitas badai guntur bergerak di sepanjang permukaan bumi dari timur ke barat mengikuti jalur lokal. Aktivasi badai Guntur biasanya terjadi pada sore hari atau menjelang malam. Sehingga waktu yang terbaik untuk melakukan pengambilan data VLF-EM dari subuh sampai siang hari.

2.5 Resistivitas SemuImpedansi permukaan didefinisikan sebagai perbandingan komponen

medan listrik dan medan magnetik tangensial yag diukur di permukaan bumi. Persamaan umum dapat dituliskan

Zx=E x

H y (2.11)

dalam teknik magnetotellurik, resistivitas semu dapat didefinisikan dengan membalik pernyataan impedansi permukaan. Hasil impedansi ditentukan dari pengukuran Ex/Hy. Maka, dapat didefinisikan

ρa = 1

µω¿Z x∨¿2 ¿ (2.12)

BAB 3.METODE PENELITIAN

8

Gambar 3.1 Flow Chart Pelaksanaan Kegiatan

3. 1 Desain SurveiPengukuran dilakukan dengan menggunakan jarak spasi antara titik

pengukurn sebesar 1 meter pada setap lintasan. Saat dilakukan pengukuran posisi antena menghadap keutara. Sebelum dilakukan pengambilan data, diushaakn semua peralatan yang mengandung gelombang radio seperti HP, radio dn televisi, dll dimatikan. Ha itu dilakukan untuk menghilangkan frekuensi yang dihasilkan peralatan tersebut sehingga tidak menganggu hasil pengukuran frekuensi didaerah telitian. Berikut merupakan gambar desain akuisisi yang digunakan dalm penelitian:

9

Gambar 3.2 Desain Akuisisi

Parameter akuisisi survei VLF yang diaambil ada beberapa bagian yaitu umlah lintasa, spasi pengukuran, jumlah pengukun dalam suatu titik dan data yang terukur. Parameter yang diambil dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 3.1 Parameter akuisisi Data VLF-EMPARAMETER NILAI PARAMETER Jumlah Lintaan Bagian 1 2 lintasan (lintasan 1 dan 2)Spasi titik pengukuran 1 meter Jumlah pengambilan data dalam satu titik

3 kali dalam satu kali rekaman diukur 3 respon dri 3 pengkuran

Data Terukur Inphase, Quadrature T fild dan Tilt

3. 2 Pengolahan DataPengolahan data dilakuakn secara sistemati yaitu dimulai engan

menginputkan data inphase dan quadrature kedalam software Microsoft exel untuk mengetahui hubungan antara inphase dan qudrature sebelum dilakukan pengolahan data. Tahap berikutnya, tahp filtering untuk menghilangkan noise yang dimungkinkan ada pada saat data diinputkan pada software microsoft exel. Hasil dari proses filtering yaitu ata inphase dn quadrature yang bebas dari noise. Hasil filtering digunakan untuk inversi (pemodeln kebelkang) sehingga dihasilkan model resistivitas bawah permukaan, model sensitivitas, dan korelasi antara kurva hasil estimasi dengan kurva hasil observasi. Dari data tersebut akan dilakukan plotting untuk memperhalus gambar penampang bawah permukaan guna mempermudah tahap interpretsinya

10

BAB 4. HASIL YANG DICAPAI DAN POTENSI KHUSUSHasil yang telah dicapai selama satu bulan yang lalu sejak melakukan

monev 2 hingga sekarang yaitu pengambilan data, pengolahan data, dan pembahasan dari data hasil olahan. Berikut ini merupakan hasil pembahasan dari data hasil pengolahan yang telah dilakukan menggunakan filter fraser dan filter Karous-Hajelt :

Dari hasil akuisisi data dengan menggunakan metode Very Low Frequency Electromagnetics (VLF-EM). Didapatkan data inphase, quadrature, tilt-angle, dan total field. Dalam penelitian ini yang digunakan dalam pengolahan data adalah data inphase yang merupakan komponen medan listrik dari medan elektromagnetik. Dimana komponen medan listrik inilah yang digunakan untuk menganalisa kondisi bawah permukaan berdasarkan parameter kelistrikan yakni konduktivitas.Data hasil akuisisi data untuk tiga lintasan dengan panjang lintasan 100m dapat ditampilkan dalam grafik sebagai berikut :

Gambar 4.1 Data Akuisisi Untuk Line 1

11

Gambar 4.2 Data Akuisisi Untuk Line 2

Gambar 4.3 Data Akuisisi Untuk Line 3

Gambar 4.1, 4.2, dan 4.3 menunjukkan respon inphase untuk sepanjang lintasan. Data hasil akuisisi tidak dapat diintrepretasikan karena respon yang didapatkan masih berupa komponen medan belum direpresentasikan sebagai nilai konduktivitas. Pengolahan data yang biasa dilakukan untuk tahapan intrepretasi adalah dengan proses tapis atau filtering. Filtering yang biasa dilakukan adalah filter fraser dan filter Karous-Hajelt, kedua filter ini bermanfaat untuk mengidentifikasi posisi anomaly dan mengubah respon medan menjadi respon konduktivitas. Namun kedua filter ini belum mampu digunakan sebagai dasar

12

untuk intrepretasi secara kuantitatif, namun cukup baik dalam intrepretasi kualitatif. Karena untuk mengintrepretasikan data VLF-EM secara kuantitatif diperlukan proses inversi yang termasuk sebagai pengolahan tingkat lanjut. Dalam penelitian ini dilakukan intrepretasi secara kualitatif menggunakan filter fraser dan filter Karous-Hjelt. Untuk respon hasil Respon filter fraser dari lintasan 1 dapat ditampilkan sesuai dengan gambar 4.4 berikut ini :

Gambar 4.4 Hasil Filter Fraser Untuk Line 1

Pada filter fraser anomaly biasanya ditunjukkan dengan adanya defleksi keatas dari kurva fraser. Filter fraser belum mampu mneunjukkan jenis anomaly yang ada namun, sudah mampu menunjukkan posisi dari anomali yang dicari. Pada lintasan 1 terlihat bahwa menuturt filter fraser pada jarak 90 meter terdapat defleksi kurva keatas yang ditunjukkan oleh lingkaran hitam, pada jarak 90m tersebut diduga terdaapat anomali. Untuk hasil filter fraser pada lintasan kedua dapat ditunjukkan oleh gambar 4.5 berikut ini :

13

Gambar 4.5 Hasil Filter Fraser Untuk Line 2

Dari kurva filter fraser untuk line 2 didapatkan anomali pada jarak sekitar 50 meter dengan dirunjukkan nilai respon yang tinggi. Sedangkan untuk kurva fraser line 3 diketahui anomali berada pada jarak sekitar 50 meter sebgaimana ditunjukkan oleh gambar 4.6 berikut ini :

Gambar 4.6 Hasil Filter Fraser Untuk Line 3

Untuk mengetahui jenis anomali yang terjadi maka dilakukanlah filter Karous-Hjelt yang menhasilkan peta kontur konduktivitas dari komponen inphase sebagai berikut.

14

Gambar 4.7 Hasil Filter Karous-Hjelt Untuk Line 1

Terlihat sesuai gambar 4.7 terdapat colorscale yang menyatakan bahwa semakin merah warna kontur makan nilai konduktivitasnya semakin tinggi, dan kebalikannya semakin gelap warna kontur maka menujukkan bahwa respon bawah permukaan tersebut semakin bersifat resistif. Sesuai posisi anmoali dari filter fraser yang berada pada jarak 90 m, terlihat pada kontur untuk line 1, berwarna merah yang menunjukkan anomali bersifat konduktif, hal ini bisa diindikasikan dengan fluida air yang bersifat konduktif. Anomali tersebut berada pada jarak 90 m dan berada pada kedalaman kurang lebih 2 meter. Untuk lintasan 2 respon kontur Karous-Hjeltnya sesuai dengan gambar 4.8 berikut ini :

Gambar 4.8 Hasil Filter Karous-Hjelt Untuk Line 2

Untuk lintasan 2, terlihat pada jarak 50-60 meter terdapat zona konduktif yang ditunjukkan oleh respon kontur berwarna orange tua sampai merah dengan

15

kedalaman 5 meter sampai 15. Zona konduktif tersebut dimungkinkan sebagai aliran air didalam tanah yang kontinu dari line 1. Untuk respon dari line 3 dapat dilihat pada gambar 4.9 berikut ini :

Gambar 4.9 Hasil Filter Karous-Hjelt Untuk Line 3

Hampir sama dengan line 2, anomali konduktif berada pada daerah sekitar 50 sampai 60 meter pada lintasan ketiga. Kedalaman anomali tersebut dimulai dari kedalaman 5 sampai 15 meter. Kemungkinan aliran pada lintasan ketiga arahanya hampir mirip dengan lintasan kedua karena posisinya yang agak berdekatan. Untuk mengetahui aliran suanga dari ketiga lintasan tersebut maka dibentuk penampang sesaui denganlintasan masing-masing sebagai berikut :

Gambar 4.10 Pola Aliran Sungai Bawah Tanah

U

E

16

Dari gambar 4.10 dapat diprediksi aliran suanga bawah tanah yang berawal dari utara (line1) menuju kearah selatan dan timur menuju ke line 3 sesuai dengan anomali konduktivitas tinggi yang ditunjukkan oleh kontur merah pada kontur filter Karous-Hjelt. Namun perlu dilakukan interpolasi lagi dengan membadningkan dengan data aliran sumur warga untuk memastikan aliran sungai bawah tanah yang tepat.

BAB 5. PENUTUP

5.1 KESIMPULAN IRWAN tolong ini kamu bikin kesimpulan penelitian

5.2 SARANDan ini tolong bikinin saran untuk penelitian selanjutnya. Mungkin

dikasi variasi jarak line, variasi waktu pengukuruan, atau apa yang biasa disebut di geofisika yang sekiranya dapat memperbaiki data yang kita punya untuk penelitian selanjutnya. Kalau sudah laporan akhirnya tolong kasih laili buat bikin draft papernya. Tolong juga baca dari awal apa kita udah sesuai tujuan seperti pada proposal awal yang dulu kita pernah upload ya. Tolong. Terima kasih

DAFTAR PUSTAKA

Fernando. 2006. 2-D Inversion of VLF-EM Single Frequency, Centro deGeofisica da Universidade deLisboa, Portugal

Jeng, Y., Lin, M.-J., Chen, C.-S., Wang, Y.-H., 2007. Noise reduction and data recovery for a VLF-EM survey using a nonlinear decomposition method. Geophysics 72, F223–F235.

Kearey, Philip, dkk. 2002. An Introduction to Geophysical Exploration. London:Black Well Science Ltd.

Ming-Juin Lin, Yih Jeng, 2010. Application of the VLF-EM method withEEMD to the study of mud vulcano in shoutren Taiwan. Geomorphology119,97-110.

Santos, Monteiro F.A., et. Al. 2006. Mapping Groundwater ContaminationAround A Landfill Facility Using The VLF-EM Method – A Case Study. Journal of Apllied Geophysics.

Sungkono, Husein A., Prasetyo H., Bahri A.S., Santos, Santosa B.J. 2014. TheVLF-EM imaging of potential collapse on the LUSI embankment, Journal of Applied Geophysics 109, 218-232.

Telford, W. M , Geldart, L. P, Sherrif, R.E. 1990. Applied Geophsics.Newyork:

17

Canbridge University Press

18

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Lampiran 1. A. Data Hasil Pengukuran VLF-EM Line 1

JARAK PENGUKURAN

(m)INPHASE QUADRATUR

E TFIELD TILT

1 8.6 -4.7 22.1 4.92 28.2 -4.9 22.7 15.73 42.2 -3.4 23.9 22.94 18 -2.1 23.1 10.25 38.1 -2.1 23.4 20.86 36.1 1.4 21.9 19.87 32.6 0.2 25.4 188 41.7 0.1 25.3 22.69 31.9 1 24.3 17.710 34.7 1.4 25.3 19.111 25 0.3 25.8 1412 28.1 1.5 23.7 15.713 41.9 -0.1 28.4 22.714 24.4 -1.6 25.4 16.415 25.1 -1.9 26.7 14.116 29 -2 26.1 16.217 24.6 -2.9 29 13.818 33 -2.4 31.7 18.319 22.9 -2.4 33.3 12.920 48.8 -2.7 30.1 2621 35.6 -22.7 28.4 19.622 21.9 -1.8 30.5 12.323 20.5 -1.6 30.4 11.624 18 -1.3 31 10.225 11.7 -0.7 30 6.726 16.3 -0.4 27.8 9.327 17.4 -0.7 26.8 9.928 8.5 -0.6 25.4 4.929 18.7 -0.4 27.7 8.930 33.7 -0.4 30.7 18.631 27.1 -0.4 29 15.132 12 -0.3 32.3 12.833 22.7 -0.3 29.8 12.834 8.2 -0.9 27.3 4.735 13.8 -0.5 28.4 7.836 17.3 -0.3 30.5 9.837 18.3 -0.3 25.4 10.438 11.4 -0.1 26.7 6.5

19

39 14 -0.2 30 8.640 19.5 -0.3 26.9 1141 17.9 0 29.5 10.242 -6.9 -0.3 25.2 -3.943 14.6 -1.8 26.9 8.344 5.7 -2.2 24.5 3.245 -1.8 -1.6 26.5 -146 2 -1.5 227.4 1.147 -2.7 -2.4 25.5 -1.548 3.7 -3 24.3 2.149 10.5 -2.8 25.4 650 11.9 -3 26.4 6.751 11.4 -2.7 26.9 6.552 12.4 -2.9 28.7 7.853 25 -2.7 29.2 14.954 9.5 -3.1 23.6 5.455 3.9 -3.3 25.1 2.256 1.9 -3.4 25.5 1.157 13.4 -2.7 29.7 7.658 3.4 -3.6 25 -1.959 -3.2 -3.1 25.4 -1.860 14.3 -2.8 25.9 8.161 4 -2.7 24.3 2.262 7.9 -2.7 25.4 4.563 -1.2 -1.9 25.6 -2.664 -0.1 -1.7 25.1 065 -6.7 -1.2 24 -3.866 3.3 -1 25.5 1.867 -6.6 -0.4 24.2 -3.768 9.8 -0.2 24.2 5.669 4.3 -0.1 23.8 2.470 10.6 -0.2 23.5 671 1.2 -0.2 23.9 0.772 -10.2 0.4 24.2 -5.873 -6.9 0.9 24.6 -3.974 5.3 0.9 25.9 375 10 0.6 24.5 5.776 10.9 0 30.6 10.777 19.1 -0.5 24.7 10.878 12.3 0 29 779 10.6 -0.1 29.9 11.680 20.3 0 28.2 11.581 31.6 -0.2 32.7 17.582 -20.9 -0.1 24 -11.883 12.1 -0.2 25 6.984 32.3 -0.8 26.8 17.9

20

85 -59.4 -0.2 24.5 -30.686 -21.2 -0.2 25.3 -11.987 -27.6 0.1 25.5 -14.1188 -2.4 0 24.2 -13.489 17.9 0 32.5 10.290 27.1 -0.3 32.7 12.291 -4.2 0.4 25.9 -2.392 21.6 0.1 32.2 12.293 20.4 0 29.3 11.594 0.9 -0.1 25.1 0.595 -11.5 0.2 17 -12.296 17.1 -0.2 18.2 9.797 -5.5 -0.1 24.8 -3.198 2.6 -0.1 24.2 1.599 0.8 -0.3 29 0.4100 8.7 -0.6 26.6 4.9

B. Data Hasil Pengukuran VLF-EM Line 2

JARAK PENGUKURAN

(m)INPHASE QUADRATUR

E TFIELD TILT

0 49.7 5.1 13.4 26.52.5 62.2 7.3 13.9 31.95 41.9 6.4 13.8 31.8

7.5 53.5 5.7 14.8 28.210 36 5.7 14.4 19.8

12.5 47.5 5.2 15 25.415 56.3 5.5 15.1 29.4

17.5 37 4.4 15.2 20.320 52.5 6 15.1 27.8

22.5 44.5 5.5 15.5 2425 29.7 5 15.4 16

27.5 61.4 5.8 15.4 31.630 55.7 5.1 15.1 29.1

32.5 47.8 5.2 14.8 25.635 42.1 3.4 15.4 22.8

37.5 46.2 3.2 14.8 24.840 47.4 3.3 14.6 25.3

42.5 50.1 3.6 14.6 26.645 48.2 4.1 14.8 25.7

47.5 48.9 3.5 14.9 26.150 41.2 2.9 14.6 22.4

52.5 47.8 3.5 14.5 25.655 49.8 3.7 14.5 26.5

57.5 52.3 3.5 14.1 27.6

21

60 45.9 2.1 14 24.762.5 49.4 2.7 14.1 26.365 65.2 3.2 14.5 33.1

67.5 44.6 2.8 13.7 2470 50 2.9 13.9 26.5

72.5 58.2 3.4 14.1 30.275 39.6 3.1 13.9 21.6

77.5 44.9 4.4 14 24.280 47.4 4 13.3 25.4

82.5 56.7 5 13.9 29.685 45.7 4.5 14.1 24.6

87.5 40.7 4.3 14 22.190 54.8 5.2 13.8 28.8

92.5 46.1 6.3 13.8 24.895 61.5 6.2 13.9 31.6

97.5 47.4 6.3 13.9 34100 66.4 7.3 13.8 33.6

C. Data Hasil Pengukuran VLF-EM Line 3

JARAK PENGUKURAN

(m)INPHASE QUADRATUR

E TFIELD TILT

0 30.6 3.3 13.5 172.5 43.1 4.5 13.8 23.35 51.2 4.1 13.9 27.1

7.5 39.5 3.9 13.8 2110 35 4 13.8 19.3

12.5 38.8 3.9 14.3 21.215 46.6 3.8 14.2 25

17.5 53.9 4.2 14.5 28.320 46.8 4.1 13.9 25.1

22.5 33.2 5.2 13.8 18.425 36.6 4.8 14.4 20.1

27.5 57.9 5.3 14.1 30.130 35 4.3 13.5 19.3

32.5 30.2 5.1 13.7 76.835 33.5 5 13.4 18.5

37.5 6.3 5.1 13.4 3.640 17.9 4 13.7 10.2

42.5 33.4 5.6 13.4 18.545 29.4 6.3 13.5 21.5

47.5 26.9 5.9 13.6 15.150 20.5 5.8 13.1 11.6

52.5 4.5 5.6 13 2.555 26.5 6.4 13.1 14.9

22

57.5 31.2 5.8 13.1 17.360 21.9 5.8 12.8 12.4

62.5 51.7 6.3 12.7 27.465 42.9 6.1 12.5 23.3

67.5 36.7 5.6 13.4 20.270 28.4 5.2 12.7 15.9

72.5 26.1 5 12.6 14.675 35.5 5.1 12.8 19.6

77.5 30.7 4.4 12.8 17.180 39.2 5.7 11.9 21.4

82.5 45 3.6 12.1 24.285 34.7 3.2 12.3 19.1

87.5 27.1 2.6 12.5 15.290 20.5 2.7 12.4 11.6

92.5 23.9 2.4 12.1 13.495 27.8 3.4 11.8 15.5

97.5 40.6 2.7 11.9 22.1100 42.5 2.8 11.9 23

Lampiran 2. Penggunaan Dana, Tabel Rinician Penggunaan Dana, dan Bukti Nota

A. Tabel Rincian Dana

Keterangan No. Tanggal Jumlah BarangHarga Satuan (Rp)

Harga Total (Rp)

Persiapan Laporan

Kemajuan, Persiapan

MONEV 1

1.11 Maret

2016Print dan

Scan- Rp. 41.500

Persiapan Laporan

Kemajuan, Persiapan

MONEV 2

1.16 Maret

2016Print dan

Scan- Rp. 55.000

23

Sewa Mobil Avanza

215 April

20161 hari

Sewa Mobil

Avanza- Rp. 400.000

Tol berangkat dan Pulang

315 april

20162 kali

Pembyaan Tol

Rp. 12.000 Rp. 24.000

Makan Pagi untuk 5 orang

416 April

20164

orang

Biaya Makan Pagi

Rp. 89.000

Minuman, snack, buah

516 April

2016Makanan Ringan

Rp. 58.500

Tiket untuk 4 orang

616 April

20164

orang

Tiket Masuk

Goa Ngerong

Rp. 4.000 Rp. 12.000

Makan Sore untuk 5 orang

716 April

20164

orang

Biaya Makan Sore

Rp. 183.000

BBM Mobil Avanza

816 April

201631,3 liter

BBM mobil

Rp. 4.550 Rp. 205.015

24

Internalisasi 118 April

20165

orangMakan - Rp 186.000

Snack 12 Mei 2016

6 orang

Kue Rp 36.000 Rp 36.000

Minum 23 Mei 2016

6 orang

Minum aqua

Rp 5.000 Rp 15.000

Makan Malam Hari ke-3

155 Mei 2016

6 orang

Makan Rp 30.000 Rp 180.000

Bukti Nota

25

26

27

28

29

30

31

Bukti Perizinan

32

33